8月9日，《細胞》以《正在面臨西藏氣候變化的神秘藻苔的適應性進化》為題在線發(fā)表了首都師范大學教授何奕騉團隊的研究成果，并將于近期以封面論文的形式呈現(xiàn)。該研究揭示了有植物活化石之稱的藻苔在青藏高原的生存法則。

早在喜馬拉雅山脈隆起形成青藏高原的時候，藻苔就已經(jīng)在地球存活了3.25億年，而隨著喜馬拉雅山脈的隆起，其生長環(huán)境發(fā)生了巨變，但研究團隊發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存藻苔的形態(tài)特征可能發(fā)生在喜馬拉雅抬升之前。它是如何存活下來的？

研究團隊以藻苔為研究材料，相對全面深入地分析了從藻苔基因組到種群動態(tài)特征，提供了一個新的研究范式。團隊發(fā)現(xiàn)強紫外線照射后藻苔植株和細胞結構的完整性幾乎沒有受到任何可以觀察到的影響。團隊完成了藻苔de novo全基因組序列測定，通過基因組研究發(fā)現(xiàn)，藻苔在基因水平上非?；钴S，擁有最高數(shù)量的正選擇快速進化基因，因而能夠迅速適應快速變化的生存環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，這種藻苔的廣泛基因組數(shù)代選擇進化，在修復斷裂DNA和紫外線損傷方面表現(xiàn)出色。

何奕騉團隊從2005年起建立了68個實驗樣方，安裝了野外氣象工作站、自動攝像記錄儀。記錄結果顯示，68個樣方中的苔蘚植物被雪覆蓋約8個月；而有記錄以來最急劇的溫度上升（2010-2021年）引發(fā)了藻苔種群覆蓋率減少，同期實驗樣地附近嘎瓦隆東冰川的冰舌每年消融（退縮）49 ± 3米。

盡管藻苔成功適應環(huán)境變化、已在地球上生存了3.9億年之久，但它仍然面臨著滅絕的危險。事實上在團隊研究的過程中發(fā)現(xiàn)，藻苔正以每年1.6%的速度在迅速減少，全球適宜藻苔生長的地區(qū)僅有1000-1500平方公里，如果不加以干預，科學家預測藻苔將在100年后消失。為了擴大藻苔種群在青藏高原的繁衍，團隊在實驗室采用組織培養(yǎng)技術快速繁殖藻苔，并移栽到青藏高原實驗基地，經(jīng)過5年多的觀察，看到人工新種群正常生長的可喜的初步結果。

據(jù)悉，論文第一作者是首都師范大學博士胡若洋和首都師范大學教授李學東，何奕騉和德國弗萊堡大學教授拉爾夫·雷斯基為論文通訊作者。論文的第一單位為首都師范大學。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.003